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[기획] 현대차 2020프로젝트..수소전기차


[기획] 현대차가 궁극의 친환경차인 ‘차세대 수소전기차’를 세계 최초로 선보이며 친환경 자동차 시장의 선도에 나섰다. 

현대차는 글로벌 시장에 친환경차를 2020년까지 현재 14종에서 31종으로 대폭 확대하는 그룹 차원의 ’친환경차 2020 로드맵’을 공개했다.

현대차는 최초로 수소전기차 양산체제를 구축한 글로벌 완성차 메이커로서 기술 리더십을 보다 굳건히 하고, 폭발적으로 성장하고 있는 친환경차 시장에서의 입지를 더욱 확대 함으로써 향후 글로벌 친환경차 시장을 주도하겠다는 차원이다.

■ 현대차의 도전...친환경 수소전기차



현대차는 지난 8월 여의도 한강공원에 설치한 ‘수소전기하우스’에서 ‘차세대 수소전기차’를 세계 최초로 공개하고, 이어 63컨벤션센터(서울 영등포구 소재)에서 열린 ‘차세대 수소전기차 미디어 설명회’를 통해 그룹 차원의 ‘친환경차 개발 전략’을 발표했다.

현대차그룹은 오염물질을 전혀 배출하지 않아 차세대 친환경차로 주목 받는 전기차와 수소전기차의 기술 수준을 혁신적으로 끌어올리고, 충전 인프라 확대를 위한 다양한 노력으로 미래 무공해 친환경차 시대에 적극 대응한다는 계획이다.

이와 동시에 인프라 확보가 필수적인 미래 무공해 친환경차 시대로 넘어가기 위한 중간 단계로서, 기존 파워트레인의 장점을 유지하면서도 환경친화적인 요소를 갖춘 하이브리드 모델 라인업을 한층 강화할 예정이다.

친환경차 전략 발표를 맡은 이기상 환경기술센터장(전무)은 “미세먼지 등 심각한 환경문제로 친환경차의 중요성이 더욱 커지고 있다”며 “현대차그룹은 친환경차 개발에 기술 역량을 총동원해 전기차, 수소전기 등 미래 친환경차 시장에서 주도적인 역할을 해 나갈 것”이라고 말했다.

■ 연료전지시스템 혁신 이뤄낸 ‘차세대 수소전기차 ’



내년 초 출시 예정인 ‘차세대 수소전기차’는 현대차가 지금까지 쌓아온 친환경차 전기동력시스템 기술력, 한 단계 진보한 수소연료전지시스템 그리고 미래 자동차 기술까지 현대차의 최고 기술력이 집대성되어 탄생했다.

차세대 수소전기차는 핵심 기술인 수소연료전지시스템의 효율, 성능, 내구, 저장 등 4가지 부문에서 모두 기존 투싼 수소전기차 대비 획기적인 개선을 이뤄냄으로써 최고 수준의 친환경성과 상품성을 확보했다.

먼저, 현대차는 연료전지의 성능 및 수소이용률의 업그레이드, 부품의 고효율화를 통해 ’차세대 수소전기차’ 시스템 효율 60%를 달성, 기존 55.3% 대비 약 9% 향상시켰다.

이를 바탕으로 ’차세대 수소전기차’의 1회 충전 주행가능 거리를 국내 기준 580km 이상의 항속거리로 구현하는 것을 목표로 두고 있다.

또한, 연료전지시스템 압력 가변 제어 기술 적용으로 차량의 최대 출력을 기존 대비 약 20% 이상 향상시킴으로써 163마력(PS)을 달성해 동급 내연기관차와 동등한 성능을 확보했다.

뿐만 아니라, 수소전기차 연료전지시스템의 핵심기술인 막전극접합체(MEA)와 금속분리판 기술을 독자 개발하는 등 기술 국산화와 더불어 수소전기차에 최적화된 핵심부품 일관 생산 체계 구축을 통해 가격 경쟁력도 갖추게 됐다.

전기화학적 반응을 하는 연료전지의 특성상 추운 지방에서의 시동성은 수소전기차 상용화를 위해 극복해야 하는 기술적 난제이다. ‘차세대 수소전기차’는 영하 30도에서도 시동이 걸릴 수 있도록 냉시동성을 개선했다.

아울러 10년 16만km 수준의 연료전지 내구 성능 기술을 적용해 일반 내연기관차와 동등한 내구성을 확보했으며, 수소 탱크 패키지 최적화로 세계 최고 수준의 수소 저장 밀도를 확보했다.

내년 초 공식 출시되는 ’차세대 수소전기차’에서는 현대차가 개발 중인 최첨단 미래 기술이 적용된 운전자 보조 시스템(ADAS)을 만나볼 수 있으며, ▲원격 자동 주차 보조 ▲고속도로 주행 보조 등 첨단 편의•안전 사양을 갖춰 주행의 편의성과 안전성을 한층 높여줄 것으로 기대된다.

■ 자연친화적 독창적 디자인

‘차세대 수소전기차’는 자연친화적인 이미지와 첨단 기술간의 균형 잡힌 조화를 통해 독창적인 디자인으로 완성됐다.

현대차는 효율을 강조했던 기존 친환경차의 디자인을 넘어 ‘차세대 수소전기차’의 탄생에 걸맞은 차별화된 디자인을 개발하는데 중점을 두었으며, 장거리 수소전기차와 함께 자연으로 여행을 떠나는 자신감 넘치는 라이프스타일과 당당한 SUV의 캐릭터를 디자인에 부여했다.

전면부 디자인에는 수소전기차의 첨단 이미지에 걸맞은 새로운 변화를 시도했다. 수평선에서 영감을 얻어 디자인한 좌우를 가로지르는 얇은 컴포지트 헤드램프는 미래와 현재의 시각적 끝을 보여주며, 가장 앞선 현대차의 수소전기차 기술을 상징한다.

현대차의 디자인 시그니처인 캐스캐이딩 그릴은 컴포지트 라이트와 함께 어우러져 고유의 강한 개성을 갖춘 전면부 디자인이 완성됐다.

측면부 디자인은 긴 보닛과 짧은 프론트•리어 오버행으로 구성되어 다이나믹한 실루엣을 완성했으며, 지붕이 떠있는 듯한 플로팅 루프를 통해 미래지향적이면서 날렵해보이는 효과를 연출했다.

실내 디자인 역시 첨단 이미지를 연출했으며, 현대차 최초로 대형 인포테인먼트 시스템을 도입해 새로운 대시보드 아키텍처를 구현했다.

아울러 넓은 수평형 레이아웃의 대시보드와 하이포지션 콘솔을 적용해 독창적인 탑승감 확보와 공간감 극대화에 주력했다.

■ 2020년까지 친환경차 31종 개발



현대차그룹이 2020년까지 선보이겠다고 밝힌 친환경차는 ▲하이브리드(HEV) 10종 ▲플러그인 하이브리드(PHEV) 11종 ▲전기차(EV) 8종 ▲수소전기차(FCEV) 2종 등 총 31종이다.

이는 지난해 6월 부산모터쇼에서 발표했던 28종 개발 계획과 비교해 플러그인 하이브리드 3종이 늘어난 것으로, 현재 14종인 친환경차 라인업을 두 배 이상으로 늘려 친환경차 시장 확대에 적극 기여하고2020년 전세계 친환경차 시장에서 판매 2위를 달성하겠다는 계획이다.

현대차그룹은 우선 하이브리드(HEV) 및 플러그인 하이브리드(PHEV) 모델 라인업 강화에 주력한다.

2011년 독자 개발해 운영 중인 병렬형 하이브리드 시스템(TMED)을 기반으로 4륜구동, 후륜구동 등 다양한 형태의 시스템을 개발해 현재 중형, 준중형 차급 위주의 라인업을 SUV, 대형 차급으로까지 점진적으로 확대해 나갈 방침이다.




전기차 및 궁극의 친환경차인 수소전기차의 성능 향상에도 더욱 박차를 가한다.

지난해 1회 충전 주행거리 191km로 도심 주행에 적합한 아이오닉 일렉트릭을 성공적으로 출시, 전기차 보급 확대에 힘써온 현대차그룹은 아이오닉 일렉트릭을 통해 구현한 높은 에너지 효율성을 바탕으로 장거리 주행이 가능한 전기차 개발에 주력한다.

단계적으로는 2018년 상반기에 1회 충전으로 390km 이상 주행 가능한 소형 SUV 코나 기반의 전기차를 공개할 계획이며, 향후 1회 충전으로 500km를 달릴 수 있는 전기차 개발에도 박차를 가한다.

또한 차급에 따라 배터리 용량을 가변적으로 적용할 수 있는 전기차 전용 플랫폼을 신규 개발해 주행거리를 극대화하는 동시에 최적의 성능까지 확보할 계획이다.

더 나아가 2021년에는 제네시스 브랜드의 고급 전기차도 선보일 예정이다.

수소전기차는 지속적인 기술 개발을 통해 연료전지시스템의 소형화, 경량화, 고출력화 등 상품성 향상을 추진하는 한편, 향후 세단 기반의 수소전기차도 선보여 수소전기차 대중화에도 앞장설 계획이다.

이와 함께 차세대 수소전기버스 또한 올해 4분기에 공개하고, 내년 초 고객들이 직접 수소전기버스를 체험해볼 수 있는 기회를 제공할 예정이다.

■ 수소전기차 판매 기반 구축 및 대중화 선도



현대차는 세계 최초로 수소전기차 양산체제를 구축한 ‘퍼스트 무버’로서 수소전기차의 대중화를 위해 노력하고 있다.

현재 현대차는 지난해부터 울산시와 함께 수소택시를 국내 최초로 도입해 운영하고 있다. 광주에서는 스타트업 제이카가 해당 지자체와 함께 수소전기차의 주행 성능을 직접 경험할 수 있는 기회를 고객들에게 제공하고자 ‘수소전기차 카셰어링 서비스’를 진행 중이다.

또한, 현대차는 수소 충전 인프라 확대를 위해 노력할 예정이다.

2020년까지 수소전기차 1만대를 보급한다는 정부의 친환경차 정책에 보조를 맞춰 차량 보급 확대에 매진할 계획이다.

최근 원자력과 화석 연료를 대체할 신재생 에너지의 중요성이 커지면서, 청정 에너지원 중 하나로 꼽히는 수소에 대한 관심이 그 어느 때보다 뜨거워지고 있다.

수소는 계절•날씨에 제한을 받는 태양광, 풍력 에너지의 공급 경직성과 간헐성을 보완하는 에너지 캐리어로서, 이미 유럽과 미국에서는 수소를 저장 수단과 전기 재생산수단으로서 적극 활용하고 있다.

신재생 에너지인 수소를 활용하는 수소전기차는 배기가스가 전혀 없을 뿐만 아니라 초미세먼지까지 제거할 수 있는 고성능 공기필터가 탑재되어 차량 운행 시 미세먼지를 정화하는 효과도 갖추고 있다.

수소전기차 1대가 연 1.5만km 운행할 때 성인 2명이 연간 마시는 공기의 양이 정화되는 효과가 있으며, ‘달리는 공기청정기’로 불리는 등 수소전기차는 미래 자동차 시장을 이끌어갈 궁극의 친환경차로 평가받고 있다.

현대차는 친환경 미래 에너지인 수소 에너지의 경쟁력을 적극 알리고 ‘차세대 수소전기차’를 기반으로 미래 수소 사회를 주도하기 위해 다양한 활동을 추진할 계획이다.

먼저, 현대차는 내년 1월 라스베가스에서 열리는 CES에서 ’차세대 수소전기차’의 차명과 주요 신기술을 공개하며, 자율주행뿐 아니라 탑승자와 차량이 긴밀하게 상호작용하는 ’HMI(Human-Machine Interface)’ 신기술을 선보인다.

아울러 내년 초 현대차는 수백km 고속도로 구간에서 수소전기차 자율주행 기술을 시연함으로써 자율주행과 친환경이 결합된 미래의 카라이프를 직접 체험해볼 수 있는 새로운 경험을 고객들에게 선사한다.

이와 함께, 수소전기차 카셰어링 등 다양한 시승 체험 프로그램을 운영해 수소전기차의 우수한 성능을 보다 쉽게 체험하는 기회를 제공할 예정이다.

향후 현대차는 미국, 유럽 등 글로벌 시장에 ‘차세대 수소전기차’를 선보이고, 새로운 수소전기차 시장으로 부상하고 있는 중국 시장에도 진출을 검토할 예정이다.

<현대차 수소전기차 개발사>



수소전기차는 기존 석유를 사용하는 내연기관 자동차와는 개념부터 다른 신개념 미래형 친환경차로 수소를 사용하여 순수한 물(수증기)만 배출되는 궁극의 무공해 자동차이다. 

현대차는 1998년 수소전기차 개발에 착수해 2000년 11월 싼타페를 모델로 수소전기차를 처음 선보인 후 전세계 지역별 다양한 도로환경에서의 테스트와 시범운행을 통해 성능, 품질, 내구성을 검증해 왔다.

이런 기술력을 바탕으로 수소연료전지차 경주대회인 미쉐린 챌린지 비벤덤(Michelin Challenge Bibendum)에서 차량개발 1년 만인 2001년 두 개 부문 금메달, 2003년에는 5개 부문 금메달, 3개 부문 은메달을 획득했고, 2004년 개발된 투싼 수소전기차가 2007년 대회에서는 환경평가 전 부문에서 최고등급을 기록하며 세계 최고 수준의 성능과 기술력을 인정받았다.

2008년 8월에는 투싼 수소전기차 2대와 스포티지 수소전기차 1대 등 자체 개발한 연료전지시스템을 적용한 차량으로 미국 에너지부(DOE)와 캘리포니아 연료전지 파트너십(CaFCP) 주관으로 열린 ’수소전기차 로드 투어’ 행사에서 미국 동부 메인주의 포틀랜스시에서 출발해 캘리포니아 LA에 이르는 총 7,300km 구간 중 수소충전을 할 수 없는 3,300km를 제외한 4,000km를 모두 완주해 미국 대륙 동서 횡단에도 성공했다.

2008년 LA 모터쇼에서 처음 선보인 기아차 모하비 수소전기차는 3탱크 수소저장시스템(700기압)을 적용하여 수소연료 1회 충전만으로 700km 이상을 주행할 수 있는 양산차 수준의 주행거리를 확보했고, 시범주행 행사에서 한 번 충전으로 미국 샌프란시스코와 로스앤젤레스간 633km 거리를 완주해 실용성을 증명했다.

현대차는 독자기술로 개발한 투싼ix 수소전기차를 2013년 2월부터 세계 최초로 양산해 오고 있으며 내년 초 차세대 수소전기차 양산을 앞두고 있다.

현대차는 자동차 메이커 중 세계 최초로 수소전기차 양산 체제를 구축했을 뿐만 아니라 글로벌 메이커들의 기술 각축장인 수소전기차 경쟁에서도 주도권을 확보한 것으로 평가받고 있다.

현대차는 수소연료전지차의 성공적인 양산을 바탕으로 울산공장 내에 신개념 운반 설비 등 새로운 생산 공법을 적용한 수소전기차 전용 생산공장을 별도로 구축한 바 있다.

[재벌닷컴]

기사 입력 : 2017. 10. 24   
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